Forskere er hjemme i en ekstrem sjælden nuklear proces

En hypotetisk nuklear proces kendt som neutrinoløs dobbelt beta-henfald burde være blandt de mindst sandsynlige begivenheder i universet. Nu er det internationale EXO-200-samarbejde, som omfatter forskere fra Department of Energy's SLAC National Accelerator Laboratory, har bestemt, hvor usandsynligt det er:I et givet volumen af ​​en bestemt xenon-isotop, det ville tage mere end 35 billioner billioner år for halvdelen af ​​dets kerner at henfalde gennem denne proces - en evighed sammenlignet med universets alder, som "kun" er 13 milliarder år gammel.

Hvis det opdages, neutrinoløst dobbelt beta-henfald ville bevise, at neutrinoer - meget rigelige elementarpartikler med ekstremt lille masse - er deres egne antipartikler. Den information ville hjælpe forskerne med at bestemme, hvor tunge neutrinoer faktisk er, og hvordan de opnår deres masse. Selvom EXO-200-eksperimentet ikke observerede henfaldet, dets komplette datasæt, offentliggjort på arXiv-lageret og accepteret til offentliggørelse i Fysisk gennemgangsbreve , defineret nogle af de hidtil stærkeste grænser for henfaldets halveringstid og for den masse neutrinoer kan have.

EXO-200 opererede på Waste Isolation Pilot Plant (WIPP) i New Mexico fra 2011 til 2018. Inden for de første måneder af driften, den opdagede en anden sjælden proces:to-neutrino dobbelt beta-henfald af den samme xenon-isotop. EXO-200 var en vigtig forløber for næste generations eksperimenter, såsom den foreslåede nEXO, der ville have en meget bedre chance for at opdage det neutrinoløse henfald.